量子产率说明什么问题,简述光催化技术研究的突出问题是什么?

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简述光催化技术研究的突出问题是什么?

目前,基于二氧化钛光触媒的光催化技术还存在几个关键的技术难题,使其在工业上的应用受到许多限制。这些技术难题包括:

1. 量子产率低,光生电子空穴易复合,难以处理大量的工业废气和废水,只能用于降解低浓度有机污染物,只在净化器空气领域上得到了一定范围的应用。

2. 太阳能利用率低,光催化人工光源能耗高,当前,二氧化钛光触媒对太阳光能量利用率为3%,只能吸收太阳光中的紫外线,因为光催化一般采用人工光源:高压泵灯、黑光灯、紫光灯、紫外线灯等,其紫外线发光效率低、能耗高且操作不方便。

3. 纳米二氧化钛光触媒存在易团聚、易失活、难分离回收和循环利用等缺点,目前的光触媒负载技术难以既保持二氧化钛较高的光催化活性,同时又能均匀老姑的固着在载体表面而且不损害负载材料的理化性能,且使催化剂使用简单方便、易于分离、回收和再生。

因此,纳米二氧化钛光触媒的改性与制备主要分为三个方面:

一、 拓宽二氧化钛光触媒对光波响应范围

二、 促进光生电子和空穴的有效分离,一直二者的复合

三、 通过物理结构和形貌控制制备一维、二维为纳米尺寸的二氧化钛光触媒,如二氧化钛膜、二氧化钛线,可克服纳米光触媒不可分离回收循环利用等缺点。

为什么量子效益一般小于1?

发光量子产率 luminescence quantum Yield

定义为发光物质吸光后所发射光的光子数与所吸收的激发光的光子数之比值。在通常情况下,发光量子产率的数值总是小于1。发光量子产率的数值越大,化合物的荧光或磷光越强。不发光的物质,其发光量子产率的数值为零或非常接近于零。重原子的引入使荧光量子产率减小,磷光量子产率增加。

表观量子产额低于理论的原因?

表观量子产额比理论值低,主要原因是:①光没有全部被叶片吸收,存在反射和透射损失;②非光合色素吸收了部分光能;③光呼吸和暗呼吸对光合的负效应;.④形成的同化力没有全部用于CO2的还原;⑤没有在饱和CO2浓度和最适温度下测定,存在CO2扩散和固定速率的限制等。从光合途径的机理看,C3植物的量子产额应比C植物的大,因为C.植物固定1分子CO2只需消耗3个ATP和2个NADPH,而C4植物需消耗5个ATP和2个NADPH。但实际上C植物的表观量子产额常高于C.植物,这是由于C.植物存在光呼吸的缘故。

量子效率与荧光寿命的联系?

单纯的荧光寿命长短和量子产率之间没有太多的必然联系,

量子产率高低更多的与荧光衰减的辐射通道相关,即是单指数还是双指数或者三指数衰减。

每一种衰减对应一种发光机制。

能发光的东西有很多种,例如半导体量子点、金属离子掺杂等等材料

荧光寿命的长短更多的与发光材料的种类有关

量子产率是什么,帮我理解一下?

量子产率是光化学反应中光量子的利用率。定义为进行 光化学反应的 光子与吸收总光子数之比。

积分量子产率为Ф=事件数/吸收光子数。对于 光化学反应,ψ=反应物消耗(或 产物产生)的数量/吸收光子数量。微分量子产率为φ=(d[x]/dt)/n。

式中d[x]/dt为某可测量量的 变率,n为单位时间内所吸收的光子数( 摩尔或爱因斯坦)。ψ可用于光物理过程或光化学反应。 

光化学反应是什么

光化学反应在环境中主要是受阳光的照射,污染物吸收光子而使该物质分子处于某个电子激发态,而引起与其它物质发生的化学反应。

如光化学烟雾形成的起始反应是二氧化氮(NO2)在阳光照射下,吸收紫外线2900~4300A而分解为一氧化氮(NO)和原子态氧(O,三重态)的光化学反应,由此开始了链反应,导致了臭氧及与其它有机烃化合物的一系列反应而最终生成了光化学烟雾的有毒产物。

如光氧乙酰硝酸酯(PAN)等。大气污染的化学原理比较复杂,它除了与一般的化学反应规律有关外,更多的由于大气中物质吸收了来自太阳的辐射能量(光子)发生了光化学反应,使污染物成为毒性更大的物质(二次污染物)。光化学反应是由物质的分子吸收光子后所引发的反应。

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